OAL点点滴滴（一）

作者：付林林

　　OAL（OEM Adaptation Layer）既OEM 适配层，从逻辑上讲位于Windows CE内核和硬件之间，从物理上讲OAL各个模块代码被编译后（.lib）和其它内核库链接到一起形成Windows CE的内核可执行文件nk.exe。Windows CE内核在OAL层暴露了大量的函数和全局变量，利用这些函数和全局变量OEM可以编写中断处理、RTC、电源管理、调试端口、通用I/O控制代码等。图1更直观地描述了OAL的结构。CE安装目录的子目录中包含了OAL的部分源码，大多数情况下开发者对OAL只要修改即可，甚至无需修改。通过阅读本篇文章，开发者能够了解OAL的结构、暴露的接口的功能，可以在此基础上实现甚至增强OAL的功能。
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图1 OAL结构图

　　因为OAL层代码大多数和CE启动时系统初始化工作有关，所以本篇文章以CE的启动顺序为线索。其它OAL知识在下一篇文章中讲解。

一、在Boot Loader解压CE内核镜像文件（nk.bin）后开始跳转到StartUp()，StartUp函数属于OAL层，此时CE操作系统内核还没有运行。StartUp函数的功能主要有两个，一是初始化CPU为已知状态（known state），二是调用内核初始化函数（x86平台为KernelInitialize，其它平台为KernelStart）。初始化CPU工作因CPU的不同而不同，如果是ARM系列，包括设置CPU为管理员模式、禁止IRQ和FIQ、禁止MMU、清空指令和数据缓冲、检测启动原因、配置GPIO和内存控制器、初始化RTC、保存OEMAddressTable地址等。执行完毕后调用KernetStart。如果是x86系列，包括设置CPU为保护模式、初始化内存控制器、保存OEMAddressTable地址等。执行完毕后调用KernetInitialize。

二、内核初始化函数的功能也因CPU的不同而不同，不过有一些功能是相同的，如初始化串口（为了输出调试信息）、调用OEMInit函数等。对于x86系列，初始化工作除了上述的功能外还包括读取OEMAddressTable内容、确定分页大小、内核重定位、初始化中断分配表、初始化分页表、内存初始化和其它初始化。对于其它系列CPU请参考CE帮助文档。

1. 串口调试：
   串口调试函数包括OEMInitDebugSerial、OEMReadDebugByte、OEMWriteDebugByte等。从OEMInitDebugSerial的源码可以看出，系统从BOOT_ARG_PTR_LOCATION为首地址的结构中判断当前连接的串口是哪个，然后配置这个串口。如果你的设备的串口I/O地址设置和CE默认的一致的话，就能在CE内核得到CPU控制权到启动完毕这段时间里通过串口得到调试信息。
2. OEMInit
   一般在OEMInit中初始化所有外围的硬件、初始化系统时钟（system tick）和RTC（real time clock）、初始化KITL（Kernel Independent Transport Layer）。例如I486平台的OEMinit函数，它先关联所有的IRQ和中断ID，然后初始化PCI总线、网络适配器、电源管理、PIC（可编程中断控制器）、系统时钟，最后检测是否有扩展内存。另外如果OEM要通过OAL暴露的函数指针或者全局变量来增强功能的话，就要在此函数中实现（在下面详细讲解）。
3. 检测扩展内存
   我们都知道在config.bib配置文件中设置CE系统使用RAM总量（如果不知道请参考我的文章Platform Builder之旅系列），注意这个RAM总量不是总的物理内存的大小。PB编译的内核包含一个变量ulRAMEnd，将在config.bib中定义的RAM的起始地址 ＋ RAM大小的和赋值给ulRAMEnd。在CE内核的启动过程中，ulRAMEnd的值赋值给全局变量MainMemoryEndAddress，CE内核通过访问MainMemoryEndAddress得到RAM的总量信息。假如基于CE的设备附加了RAM，而MainMemoryEndAddress的值没有包括这段附加的RAM，结果CE内核无法知道已经附加了RAM。为了让CE内核了解附加RAM的信息，OEM应该编写一个函数检测RAM的总量，并把总量值赋给MainMemoryEndAddress。OAL暴露了一个函数指针pNKEnumExtensionDRAM，OEM应该把编写好的函数地址赋给这个函数指针。如果OEM不准备自己编写内存检测函数的话也可以调用OEMGetExtensionDRAM。从帮助文档中看出OEMGetExtensionDRAM这个函数能够检测内存的总量，但是CE的针对X86 平台的源码中没有具体编写这个函数的实现代码（见%_WINCEROOT%\PUBLIC\COMMON\OAK\CSP\I486\OAL\cfwpc.c）。也就是说在X86平台上调用OEMGetExtensionDRAM是检测不到RAM的。如果OEM有兴趣编写检测RAM总量的函数，可以调用现成的函数IsDRAM。这个函数也保存在cfwpc.c中。
    
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